Werner H. Baier
Pflanzenzucht Oberlimpurg, Schwäbisch Hall
ÜBERLEGUNGEN ZUM RECHNEREINSATZ IM PRIVATEN LANDWIRTSCHAFTLICHEN PFLANZENZUCHTBETRIEB
Große Pflanzenzuchtbetriebe und Züchtungsinstitute haben seit 10 Jahren und länger Rechenanlagen im Einsatz. Solche Zuchtbetriebe können in Mitteleuropa allerdings leicht an einer Hand abgezählt werden, da die Kosten für derartige Anlagen bekanntermaßen hoch sind. Die "Computeri- sierung" droht nun auch dem mittleren und kleineren Zuchtbetrieb. Von einer Bedrohung ist deshalb zu sprechen, um sogleich eine gewisse Skep- sis wachzurufen, die durchaus wachgerufen werden sollte. Viele Pflanzen- züchterkollegen werden diese reservierte Haltung bestätigen können, zu- mal wenn sie die letztjährige Pflanzenzüchtertagung in Gumpenstein in Österreich besucht haben. Dort wurde das Generalthema "Organisation der Erfassung und Verwertung von Beobachtungs- und Versuchsdaten im Pflan- zenzuchtbetrieb" umfassend abgehandelt. Wegen der Kürze der Zeit nun aber zu einigen Überlegungen und Teillösungen, die derzeit auch in un- serem Pflanzenzuchtbetrieb diskutiert und praktiziert werden.
Auf den ersten Blick erscheint der Datenfluß im Pflanzenzuchtbetrieb als geradezu prädestiniert für den Einsatz moderner Datensysteme. Beim genaueren Hinschauen allerdings stellen sich zwei Tatsachen heraus, die einem EDV-Einsatz im Pflanzenzuchtbetrieb im Wege stehen können.
Zum ersten sind es beim Betrachten einzelner Kulturarten, die im Be- trieb mittlerer Größe züchterisch bearbeitet werden, oft zu kleine und zu heterogene Datenserien, die, vegetationsbedingt allerdings in kurzer Zeit, in der Selektion und in der Vorbereitung der neuen Aussaat bear- beitet werden müssen.
Zum zweiten läßt sich die züchterische Tätigkeit eines Saatzuchtleiters und des assistierenden Personals nur wenig schematisieren. Zum Glück möchte man sagen, denn gerade diese Tatsache bietet Raum für die Ver- wirklichung von züchterischen Ideen und neuen Anwendungen, die wiederum die wirtschaftliche Anpassungsfähigkeit vor allem eines kleineren Be- triebes gewährleisten.
Somit sind bei entsprechenden Überlegungen zu Einsatzmöglichkeiten ei- nes EDV-Systems im landwirtschaftlichen Pflanzenzuchtbetrieb vor allem folgende Forderungen zu stellen und den ökonomischen Zwängen unterzu- ordnen:
1. Die Recheneinheit muß in einer gängigen Sprache programmierbar sein.
2. Als Software muß ein breites und flexibles Programmangebot bereits vorhanden sein (Züchtungsuniversalprogramm, Buchführungsprogramm u.a.) .
3. Die Rechen- und Speicherkapazität muß genügend groß sein.
Diese drei Forderungen sind selbstverständlich auch als allgemeingültig für den Rechnereinsatz überhaupt aufzustellen. Sie sollten daher mit noch einigen zusätzlichen Bemerkungen versehen werden.
Zu Punkt 1 , zur Programmsprache, sind keine weiteren Bemerkungen not- wendig.
Zu Punkt 2, der Programmanwendung, könnten beliebig viele und kompli- zierte Anforderungen gestellt werden, die vom Einzelbetrieb abhängig sein werden. Es soll hierzu aber ein grundsätzlicher Rahmen aufgezeigt werden für die Arbeiten, die mit EDV-Systemen in der Pflanzenzüchtung unbedingt durchführbar sein müssen:
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- Daten aus Versuchen mit und ohne Wiederholungen müssen entsprechend der Feldversuchsanlage varianzanalytisch verrechnet und tabelliert werden.
- Versuchsserien über Versuchsorte und/oder Versuchsjahre müssen analy- siert werden können.
- In einem Gesamtprogramm müssen mit Hilfe von kulturartenspezifischen Unterprogrammen, die auf, die im Züchtungsgang ermittelten und daraus zu errechnenden Merkmale abgestimmt sind, sämtliche Sortier-, Tabel- lier- und Dokumentationsarbeiten erledigt werden können.
Zunächst zum zuletzt genannten Bereich eines züchterischen Universal- programms noch einige Anmerkungen.
Anhand einer sicherlich laienhaften aber praxisorientierten schemati- schen Darstellung soll der notwendige Programmaufbau mit Unterprogram- men erläutert werden (Darstellung 1).
Vorweg kann zur Dateneingabe bemerkt werden, daß zwar bis hin zum Ein- satz eines Datenerfassungsgeräts direkt auf dem Versuchsfeld heute tech- nische Möglichkeiten bestehen, daß aber u.a. gerade aus Kostengründen das Eintippen von Hand weiterhin seine Bedeutung behalten wird.
Das in Darstellung 1 aufgezeigte Gesamtprogramm benötigt durch seine erforderlichen Variationsmöglichkeiten eine nicht unerhebliche Rechen- kapazität, die, um umständliche Operationen zu vermeiden, nur bedingt durch externe Speicher ersetzt werden sollte. Durch Schlüsselzahlen müssen kulturartenspezifische Umrechnungen vor der eigentlichen Verrech- nung leicht innerhalb eines solchen Programms möglich sein. Die eigent- liche Feldversuchsverrechnung wird sich je nach Versuchsanlage unter- schiedlicher varianzanalytischer Programme bedienen müssen. Trotzdem ist auch hier die Forderung nach einem universellen Programm zu stellen, wie es etwa für die Gruppe der balancierten oder unbalancierten unvoll-
ständigen Blockversuche möglich wäre. Gitteranlagen und Rechteckgitter- anlagen wären in einem solchen Programm als Sonderformen mit einge- schlossen .
Beim Zusammenfassen von Versuchsserien muß bei pflanzenzüchterischen Se- lektionsentscheidungen zukünftig unbedingt ein Kriterium zur Gewichtung der Einzelversuche Anwendung finden. Als Gewichtsfaktor bietet sich an die Verwendung der Fehlervarianz, die genetische Varianz der Sorten, die Interaktionsvarianz Sorten x Umwelten und Kombinationen aus diesen aus der Varianzanalyse im Einzelversuch ermittelten Parameter. So ver- wenden wir bei der Pflanzenzucht Oberlimpurg zur Beurteilung des Einzel- versuchs seit mehreren Jahren die operative Heritabilität, hg, die den Anteil der erblichen Varianz der Sorten an der Gesamtvarianz des Einzel- versuchs angibt (Darstellung 2).
Zur Zeit erstellen wir diese Ergebnislisten, wie in Darstellung 2 aufge- führt, für die Einzelversuche bei Getreide mit Hilfe eines programmier- baren Tischrechners, Victor 4900, an dem direkt per Interface eine Mett- lerwaage, PS 15, angeschlossen ist (Abb. 1). Nach dem Verwiegen und Auf- listen der Prüfglieder mit dieser Gerätekombination erfolgt sofort die varianzanalytische Verrechnung. Innerhalb von ca. 70 sec liegt das ver- rechnete Ergebnis auf einem Papierstreifen vor, der dann in entsprechen- de Listen eingeklebt wird (vgl. Darstellung 2).
Die Dokumentation über Jahre wird in unserem Betrieb weiterhin durch Führen von Selektionslisten pro Jahr bewerkstelligt. Gerade hier muß der Zugriff zu den Daten durch den EDV-Einsatz wesentlich verbessert werden. Zwar stehen hierfür seit Jahren Lösungen auf größeren Rechenan- lagen mit Lochkarten und anderen Datenträgern zur Verfügung, aber die Zugriffszeit ist m.E. wesentlich zu lang und diese Form der Dokumenta- tion für den kleineren Betrieb zu teuer. Floppy-Disc-Laufwerke mit hoher Datendichte pro Platte und sehr geringen Zugriffszeiten machen nunmehr auch Kleinrechner zunehmend interessanter für die pflanzenzüchterische Dokumentation. Entsprechende Entwicklungen werden in diesem Bereich si-
R e c h n e r e i n s a t z im P f l a n z e n z u c h t b e t r i e b 149
Eingabe (Eintippen, Gerätedirektanschl., Datenerf.gerate) Rohdaten ( G e w i c h t e , Maße, Boniturnoten, Qualitätskriterien)
Auflisten
Umrechnen (ha-Erträge, TS-Korrekturen, Indizes u . a . ) Kulturartenspezifische Umrechnungsprogramme Verrechnen
Varianzanalyse je nach Design, Kovarianzanalyse u.a.
Auflisten mit Gewichtung des Einzelversuchs
— Zusammenfassen von Versuchsserien über Oribe u./od. Jahre Erstellen von Selektionslisten mit unterschiedlichen Kriterien
und Intensitäten Dokumentation über Jahre
Darstellung 1: Programmgestaltung für die EDV in der l a n d w i r t s c h a f t - lichen P f l a n z e n z ü c h t u n g
cherlich in sehr naher Zukunft brauchbare Lösungen für den z ü c h t e r i - schen Bereich b r i n g e n .
Abschließend eine k u r z e B i l a n z zu den E i n s a t z m ö g l i c h k e i t e n der EDV in der P f l a n z e n z ü c h t u n g . Es ist u n u m s t r i t t e n , daß die Anwendung der EDV im p f l a n z e n z ü c h t e r i s c h e n Bereich sehr gute Möglichkeiten e r ö f f n e t h a t , ein großes D a t e n m a t e r i a l zu b e w ä l t i g e n . Ähnlich der E i n f ü h r u n g der Seedma- tic-Magazinsaat und der 0 y j o r d - P a r z e l l e n - D r i l l s a a t im Feldversuch t r ä g t auch die EDV d a z u b e i , r i e s i g e Zuchtprogramme und V e r s u c h s s e r i e n im Zuchtbetrieb a b f e r t i g e n zu können. Große Gefahr ist aber hierbei im Ver- z u g , wenn a l l e i n über das G e s e t z der großen Zahl versucht w i r d , e r f o l g - reiche neue Selektionen zu e r z i e l e n . Denn neben der Erhöhung der Selek-
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Rechnereinsatz im Pflanzenzuchtbetrieb 151
Abbildung 1
tionsintensität durch große Serien ist es oft die mit dem Begriff "Züch- terblick" erfaßte Tatsache einer sehr guten Kenntnis des Zuchtmaterials, die über den Züchtungserfolg gerade in kleineren Zuchtbetrieben ent- scheidet .
DISKUSSIONSBEITRAG
VOLLMER: Anregung: Man sollte das umfangreiche Versuchsmaterial, das aus züchtereigenen Versuchen und Wertprüfungen vorliegt, am Tage der Zulassung ISTPFLANZ übergeben, um so schnellstens eine bessere Kennt- nis von neuen Sorten zu bekommen.
BAIER: Die Züchter sind dazu in vielen Fällen nicht bereit.
